实现双碳目标能源什么低碳转型是关键
实现双碳目标能源系统绿色低碳转型是关键。
碳达峰碳中和的主要矛盾在于协调二氧化碳排放与经济发展的关系。在以煤炭等化石能源为主体的能源系统中,控制能源消费规模即控制二氧化碳排放总量。能源系统绿色低碳转型是我国实现“双碳”目标的关键。
我国能源绿色低碳转型的重点领域:
一是供给侧能源结构的调整,特别是不断提高非化石能源在一次能源中的占比。
二是消费侧能源强度的降低,既包括提高能源利用效率,也包括产业结构的优化升级。产业类型在很大程度上决定了能源消费以及二氧化碳排放水平,控制能源消费需关注工业、建筑、交通运输、能源等重点部门。
而优化能源供给结构、构建以可再生能源为主体的能源电力系统则是实现“双碳”目标的根本对策,既要转变传统化石能源的角色和利用方式,将火电由主体基荷电源向承担调峰和储能需求的调节型电源转变。
又要通过技术和体制机制创新,促进可再生能源消纳,实现更大范围、更大规模的利用。
当前,以可再生能源为主体的新型能源电力系统正在加速构建中,但在大规模低成本储能尚未突破、非化石能源供电仍呈现间歇性、波动性、随机性特征的情况下,仍需煤电及煤炭发挥调峰和兜底保障作用,有序减量替代,为能源绿色低碳转型提供有力支撑。
同时,在大幅降低燃煤发电量的趋势下,如何处置我国庞大的煤电资产将是决定我国电力乃至能源行业绿色低碳转型成败的关键之一,必须保障能源转型平稳着陆。
关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见是深化能源领域体制机制改革创新,加快构建清洁低碳,安全高效的能源体系。从国情实际出发,统筹发展与安全,稳增长和调结构,深化能源领域体制机制改革创新。加快构建清洁低碳,安全高效的能源体系。促进能源高质量发展和经济社会发展全面绿色转型。为科学有序推动如期实现碳达峰。碳中和目标和建设现代化经济体系提供保障。
坚持基本原则
坚持系统观念统筹推进。加强顶层设计,发挥制度优势,处理好发展和减排,整体和局部。短期和中长期的关系,处理好转型各阶段不同能源品种之间的互补协调替代关系。推动煤炭和新能源优化组合,统筹推进全国及各地区能源绿色低碳转型。坚持保障安全有序转型。
在保障能源安全的前提下有序推进能源绿色低碳转型,先立后破,坚持全国一盘棋,加强转型中的风险识别和管控。
中国煤炭工业将继续保持旺盛的发展趋势,今后一个较长时期内,中国煤炭行业的发展前景都将非常广阔。
近年来,煤矿智能化建设不断提速,山西、内蒙古等地持续推进煤炭智能化开采。公开信息显示,截至 2021 年底,全国已建成 800 多个智能化采掘工作面,实现智能化工作面从薄煤层、中厚煤层到特厚煤层的综采、综放开采的全覆盖。但业内人士也指出,当前煤炭行业的科技创新体系。
目前国家正大力推动煤炭开采企业的整合,煤炭流通市场也将趋向集中,这将逐步提高煤炭流通企业的市场进入壁垒,小规模煤炭流通企业的生存空间将不断缩减,大规模、跨区域的流通服务商将成为主流。
在碳达峰碳中和背景下,控制煤炭消费是推动能源绿色低碳转型的重点方向,同时煤炭也肩负着保障我国能源安全的重要责任。中国要实现“3060”目标,需要优化产业结构和能源结构。煤炭是我国重要的基础能源,为国民经济和社会发展提供了可靠的能源保障。在智能化发展大潮之下,煤炭行业亟待借势转型。
科技推送煤炭行业“高能”运转,全方位推动选煤厂精细化管理工作,实现减人增效的目的。
随着人工智能、5G 等新一代信息技术的迅猛发展,正处于从工业经济向数字经济转型过渡的大变革时代。
以“黑色煤炭、绿色发展、高碳能源、低碳利用”的管理理念,以精细化的管理模式,建立的智能化洗煤厂平台,最大限度以用户需要提供优质信息,发掘业务协同价值,多维度多层次展现,帮助用户迅速做出决策,提高选煤厂业务效率及质量。搭建选煤厂区建筑及生产设备、管线等设施的三维场景,将生产数据采集、安全监测监控与生产时空有机结合,构建了集智能巡检、设备安全监测、预警功能、企业管理于一体的三维可视化管理系统。
整体场景采用航拍建模方式获取,利用飞机或无人机搭载多台传感器,对选煤厂进行拍摄采集,快速高效获取真实反映厂区情况的数据信息。在线监测核心设备运行情况,对选煤厂智能管控实现全覆盖,避免监控不到位、工作人员疏忽等问题所造成的各类事故的出现,确保了选煤厂机电设备的正常、平稳、持续、高效的工作。
日常管控、企业历程、应急管控为主体进行展示。系统聚焦产品运输、洗选加工关键流程管控,化繁为简,从根本上堵塞管理漏洞,通过精准监督推动企业高质量发展。系统可实时显示重介旋流器、精煤皮带、振动筛、原煤皮带等重要设备的动态数据,当点选不同楼层设备时,自动弹出设备多重信息,创建多参数实时在线监测。
数据信息包括运行设备的振动频率、温度、故障信号、趋势信号等数据,管理人员可通过此功能,进行调用查看设备运行状态、故障属性及导致故障发生的相关联信息历史数据。
搭建的压滤车间可视化管理系统,通过引擎将压滤车间的压滤机以及楼层分布进行 1:1 还原,可随时查看设备基本信息、运行信息、故障信息等。点击左侧面板压滤机以及楼层展开,即可查看车间楼层分布情况以及压滤机工作状态。
实时监测系统内压滤机状态信息,包括松开、压紧、进料等各进程状态,打破压滤机与压滤机之间、压滤机与智能压滤检测系统相关辅助设备之间的信息孤岛。实现智能压滤检测系统内所有设备及相关信息的统一集中监管,降低岗位巡检工的劳动强度,方便生产监管。
展示了厂区所有建筑用能、重要设备或工艺的能源消耗。点选内场景建筑图标,可以清晰明了地看出对应建筑当日及一周内用水、用电、用气的累计值以及变化趋势,能源管理一键触达。
支持模拟无人机视角漫游,当经过厂区建筑时,可自动弹出对应设备信息及瞬时带煤量变化趋势、在线统计设备故障数量,值班人员根据实时显示的数据进行复查留存,实现对煤炭产量的实时准确监管,有效解决职工不履职、工作疏忽容易造成事故隐患的现象,防止皮带断带等事故的发生。
打造健康舒适厂区
系统对接环境监测系统,实时采集厂区内各监测指标,以及选煤厂房内各有害气体,并选用Hightopo丰富的图表、平面图等形式形象展示,通过设置环境数据预警值和告警值实现平台环境监测的自动告警。
优化选煤厂用能
能耗监测系统的监测范畴涵盖厂区的电、水、气,通过智能设备对能源消耗进行全面感知,对各类能耗进行采集统计,并经过能耗分析挖掘对厂区生产生活的整体用能优化。
完善选煤厂安全建设
通过搭载智慧化物联网设备,对厂区资产信息进行统计分析,实现厂区资产的数字化管理。同时也能进行物资定位与盘点,实现管理人员对物资的全生命周期管理。
保障厂区生产生活安全
对每日巡更计划的实施情况进行有效监测,并可联动 3D 场景查看巡更计划在厂区中路线、视频点位等信息。同时图表化展示巡更过程中的异常上报趋势,分析出巡更异常的高发时间段与区域。
“十三五”期间,我国持续推进供给侧结构性改革,煤炭工业全面落实能源安全新战略,推进自身消费革命、供给革命、技术革命、体制革命、国际合作,全面实施煤炭绿色开采和清洁高效利用,支撑我国能源结构全面优化和多能互补的现代能源体系建设,促进国民经济和社会高质量发展。
面对“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标,煤炭作为我国最重要的基础能源和能源安全的压舱石,必须走智能绿色低碳开发利用创新之路,以煤矿智能化为标志的煤炭技术革命和技术创新成为行业发展的核心驱动力,煤炭资源智能绿色开发与清洁低碳利用是发展主题,技术创新将支撑煤炭资源成为最有竞争力的能源和原材料资源。
“十四五”时期及未来一段时间内,同步推进“四化”——工业化、城镇化、信息化和农业现代化,依旧是我国发展的重要目标。在此背景下,能源消费—供给关系将更加合理,能源需求将稳步增长。
我国能源需求仍将保持增长。2019年,我国人均一次能源消费为3.47吨标准煤/年,居全球第48位,远低于发达国家。美国、加拿大等发达国家人均用电量超1000千瓦时,而我国人均用电量刚达到其一半水平。
中等收入群体在我国经济发展过程中势必出现消费变化,形成消费升级,而能源作为保障性支撑,其需求与碳达峰之间仍有很大发展空间。
但是,我国经济发展方式不断转型,从高速发展逐渐转变为健康持续发展,经济发展以人为本,以发展质量为核心,经济增速放缓带来节能减排技术不断进步将使能源利用效率显著提升,能源需求在未来的增速将缓慢下降。
煤炭在能源消费结构中的占比将持续下降。2017年以前,煤炭在我国能源消费结构中的比重一直在60%以上,2020年降至57%,在进一步发挥煤炭、煤电对能源稳定保障作用的同时,“碳达峰、碳中和”的目标愿景将推动我国能源绿色、低碳、和谐发展,促进化石能源清洁高效利用。建立多能融合供应体系将是“十四五”时期及未来一段时间能源发展的重要任务,促进化石能源的清洁高效低碳利用,大力发展可再生能源,安全有序发展核电。我国提出,到2030年非化石能源在能源供应中的比率将达到25%左右。到2030年煤炭占一次能源消费的比率有望降至50%以下。
各种能源
对此,不仅煤炭行业上下极为关心,整个能源行业和全社会也相当关注。下面,我作为一位老煤炭人谈一谈对这个问题的一些思考。
一、认清形势,“双碳”目标对煤炭行业是革命性要求
碳达峰和碳中和是党中央经过深思熟虑做出的重大战略决策,也是我国生态文明建设和高质量发展必然的选择。
去年12月召开的中央经济工作会议明确提出,要抓紧制定2030年前碳排放达峰行动方案,支持有条件的地方率先达峰,要加快调整优化产业结构、能源结构,推动煤炭消费尽早达峰。这对煤炭的限制要求已经很具体了。
今年3月,中央财经委第九次会议指出,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现“双碳”目标。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,中央要求重点做好几项工作,首先就是构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。可见中央对实现“双碳”目标态度非常坚定。
“十四五”规划也明确提出,未来5年内,单位国内生产总值能源消耗降低13.5%,二氧化碳排放降低18%。2020年我国能源消费产生的二氧化碳排放约为100亿吨,其中煤炭消费的排放占75%。
由此可见,对于煤炭行业来说,形势确实逼人。这次是有史以来针对性最强、要求最具体的能源结构调整,时间上也有明确限定。我们要提高认识,认清形势,“双碳”目标对煤炭行业是个革命性的要求。煤炭行业和企业必须客观认识,积极应对,加快绿色低碳转型的步伐。
现在煤炭行业内部,对“双碳”目标有两种认识倾向。乐观的人认为,反正国家每年还得让我们出40亿吨煤,尤其近期煤炭供应阶段性紧张,煤价上涨,更容易让人产生形势依然很好的错觉悲观的人就觉得,“双碳”目标的紧箍一戴上,煤炭这个行业不行了,完全没有发展前景了。这两种认识都不对。“双碳”目标下,形势确实严峻,煤炭行业和企业要积极作为、早作谋划。同时我们也要坚定信心,通过科学规划、科技创新,即使煤炭消费量逐渐减少,智能化绿色低碳的煤
立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施:碳达峰行动。
具体内容如下:
一是能源绿色低碳转型行动。推进煤炭消费替代和转型升级,大力发展新能源,因地制宜开发水电,积极安全有序发展核电,合理调控油气消费,加快建设新型电力系统。
二是节能降碳增效行动。全面提升节能管理能力,实施节能降碳重点工程,推进重点用能设备节能增效,加强新型基础设施节能降碳。
三是工业领域碳达峰行动。推动工业领域绿色低碳发展,实现钢铁、有色金属、建材、石化化工等行业碳达峰,坚决遏制高耗能高排放项目盲目发展。
四是城乡建设碳达峰行动。推进城乡建设绿色低碳转型,加快提升建筑能效水平,加快优化建筑用能结构,推进农村建设和用能低碳转型。
五是交通运输绿色低碳行动。推动运输工具装备低碳转型,构建绿色高效交通运输体系,加快绿色交通基础设施建设。
六是循环经济助力降碳行动。推进产业园区循环化发展,加强大宗固废综合利用,健全资源循环利用体系,大力推进生活垃圾减量化资源化。
七是绿色低碳科技创新行动。完善创新体制机制,加强创新能力建设和人才培养,强化应用基础研究,加快先进适用技术研发和推广应用。
八是碳汇能力巩固提升行动。巩固生态系统固碳作用,提升生态系统碳汇能力,加强生态系统碳汇基础支撑,推进农业农村减排固碳。
九是绿色低碳全民行动。加强生态文明宣传教育,推广绿色低碳生活方式,引导企业履行社会责任,强化领导干部培训。
十是各地区梯次有序碳达峰行动。科学合理确定有序达峰目标,因地制宜推进绿色低碳发展,上下联动制定地方达峰方案,组织开展碳达峰试点建设。
煤炭行业主要上市公司:目前国内煤炭行业的上市公司主要有兖矿能源(600188)、中国神华(601088)、晋控煤业(601001)、陕西煤业(601225)、山西焦煤(000983)、中煤能源(601898)、华阳股份(600348)、山煤国际(600546)等。
本文核心数据:产量、销量、市场规模、市场份额、规模预测
行业概况
1、定义
煤炭是指植物有机质伴随地球地壳运动,经堆积、沉积、压实等过程,在高温高压条件下发生缓慢碳化反应所形成的黑色或棕黑色具有可燃性矿石,其主要成分为碳、氢、氧、氮、硫等。煤炭是冶金、煤炭、医药、建材等领域主要原材料,是供热、发电等领域主要燃料。
煤炭行业指从事煤炭开采、洗选、分级生产活动的行业。国内煤炭资源主要集中在西部地区,山西、内蒙等地煤炭产量对全国煤炭总供给的影响显著。
按照煤炭的属性和用途,主要分为三大类:无烟煤、烟煤以及褐煤。
2、产业链剖析:大型能源集团前向一体化布局,下游主要应用于四大行业
煤炭行业产业链上游为设备和系统,主要包括采掘机、掘进机等生产设备以及相关的智能化系统中游为煤炭开采和洗选,主要煤种有褐煤、烟煤、无烟煤等下游为应用领域,主要包含电力行业、钢铁行业、化工行业以及建材行业四大类行业。
从参与企业来看,上游包含华科电气、双环、圣亚机械等设备制造商中游包括国家能源、阳泉煤业、兖州煤业等企业,大型能源集团亦布局上游相关设备制造下游包括国家电投、山东钢铁等应用行业相关企业。
行业发展历程:目前处于高质量发展期
我国煤炭的有序发展可追溯至计划经济时期,建国后由国家规划发展,后随着改革开放的深入以及市场经济的转型,我国煤炭行业逐渐实现市场化。近年来,我国煤炭行业基于能源转型的需求,迈入高质量发展阶段。
行业政策背景:鼓励智能化与清洁化发展
2021年以来,国务院、国家发改委、能源局、矿山安全监察局等多部门陆续印发了支持、规范煤炭行业的发展政策,内容涉及煤炭行业历年的发展目标、煤炭开采的安全性建设、煤炭的清洁与智能化利用等方面:
2021年6月,煤炭工业协会发布《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》,配套颁布《煤炭工业“十四五”标准化发展指导意见》、《煤炭工业“十四五”地质勘查指导意见》、《煤炭工业“十四五”基本建设的指导意见》等13个文件。
产业发展现状
1、我国煤炭行业规上企业数量逐年精简
依据历年《中国统计年鉴》的数据来看,2013-2020年,中国煤炭行业规上企业数量呈下降趋势。行业主题数量规模逐年精简,到2020年,煤炭行业的规上企业数量下降至4331个。
2、我国煤炭行业供需缺口近年来有所缩小
依据国家统计局数据,2001-2020年,我国原煤的产量整体呈上升趋势。2016年我国原煤产量下降至近十年最低点,为34.1亿吨,主要由于煤炭行业进行结构转型升级。2020年,我国原煤产量为39.0亿吨,基本接近顶峰时期的产量。从我国煤炭的消费量来看,2001-2020年,我国煤炭消费量呈上升趋势。2020年,我国煤炭消费量为40.4亿吨,同比上升0.5%。整体来看,近十年我国煤炭消费量稳定在40亿吨左右水平。
近年来,我国煤炭的供需缺口正在逐渐的缩小。
3、我国煤炭市场规模呈波动态势
2021年3月,中国煤炭工业协会发布《2020煤炭行业发展年度报告》,报告中披露我国煤炭行业规上企业的营收情况。具体来看,2015-2020年,我国煤炭行业规上企业的营收保持在2万亿以上的水平,但整体呈下降趋势。主要是由于我国近几年能源结构转型所致。2020年,我国煤炭行业规上企业的营收为20002亿元。
行业竞争格局
1、区域竞争:资源富足区生产企业集聚
从我国煤炭产业链生产企业区域分布来看,煤炭产业链中游生产企业主要分布在山西、贵州和内蒙古地区,贵州。山西和内蒙古是我国煤矿资源丰富的省市,贵州是南方地区多煤的大省。我国煤炭行业相关企业的分布与资源分布情况一致。
注:颜色越深代表相关企业数量越多。
从上市公司的区域分布来看,企业的分布数量基本与我国煤矿资源的分布一致,以贵州、内蒙古、山西、陕西等地区企业数量为最。从上市企业情况来看,山西省的上市企业数量相对较多,有山煤国际(600546)、晋控煤业(601001)、华阳股份(600348)、潞安环能(601699)、兰花科创(600123)、山西焦煤(000983)等上市企业北京含有昊华能源(601101)、中煤能源(601898)、中国神华(601088)等龙头上市企业。
2、企业竞争:中国神华在产量与市占率方面位列第一
从产量的分布来看,2020年中国神华的产量占比达到7.5%,是国内相关上市企业中产量前列的龙头企业。陕西煤业和兖矿能源的占比均在3%以上。
注:占比依据企业煤炭业务产量占全国煤炭产量的比重而得。
从市场份额来看,中国神华占比为6.9%,排名前列,中煤能源以5.7%的份额排名第二。
注:市场份额依据企业煤炭业务收入占全国规上煤炭企业收入的比重而得。
行业发展前景及趋势预测
1、智能化、“绿色低碳”转型,优质产能释放
从我国煤炭行业“两化融合”的文献数量来看,智能化占比超过1/3,且随着政策的重视程度提高,各大生产地均在布局智能化工作面。另外,目前我国煤炭行业处于高质量发展期,响应“3060”双碳政策的号召,煤炭行业逐渐向“绿色低碳”转型,带动优质产能发展,淘汰劣质产能。再者,近年来相关部门研究建立“基准价+上下浮动”的煤炭市场价格长效机制,我国煤炭售价弹性或逐渐趋弱。
2、未来煤炭规模有望接近21500亿元
依据《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》,我国未来煤炭消费增长率保持在1%左右,另鉴于中短期煤炭作为电力、钢铁、建材以及化工等行业不可替代的燃料和原材料,预计到2027年,我国煤炭行业的市场规模接近21500亿元。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国煤炭行业发展前景与投资战略规划分析报告》。